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生产实践证明由于操作不规范、风险识别防护不完善导致的储罐事故较普遍,以往研究侧重分析事故原因,难以从根源上消除储罐事故。应深入研究国外先进标准,通过改进我国储罐标准,提高本质安全管理水平。以储罐清洗作业为例,国内相关标准有SY/T 6820-2011《石油储罐的安全进入和清洗》、Q/SY 165-2006《油罐人工清洗作业安全规程》、SY/T 6696-2007《储罐机械清洗作业规范》和SY/T 5921-2011《立式圆筒形钢制焊接油罐操作维护修理规程》。储罐清洗主要是行业推荐标准;存在重复交叉,侧重点不同,例如SY/T 6820侧重储罐进入安全,SY/T 5921引用其他标准;行业和企业标准并存,归口单位不一致,给标准制修订工作造成不便。
1 NFPA 326-2010简介
美国消防协会标准NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》,该标准规定了储罐安全打开、进入和清洗易燃和可燃性液体操作程序,以及具有火灾、爆炸潜在危险的热开孔作业安全要求,适用于储存易燃可燃液体的常压储罐。限于篇幅,仅列出与国内标准关键性技术差异。
2 储罐清洗前安全检查
针对“储罐清洗前安全检查”,国内标准较为简略,例如Q/SY 165规定对油罐接地电阻、避雷针、安全附件进行检测;气体检测沿罐周方向,选择易于聚集油气的低洼部位。NFPA 326规定储罐清洗前危险因素辨识重点针对以下部位:储罐附件;二次密封的间隙空间;蒸气密封;底板;浮舱和管道支架,蒸气和残留物聚集区域,与罐区泵的电路,如存在潜在危险,应进行隔离、锁定和标识。NFPA 326更为具体明确。
3 储罐介质隔离措施
针对“储罐介质隔离措施”,国内标准采用盲板,国外标准隔离方式更为多样化,例如Q/SY 165规定与成品油罐相连的可燃介质系统,应用盲板隔离,不得关闭阀门替代。NFPA 326规定储罐打开前应与所有管道系统进行隔离,考虑存在多个通风口、蒸汽回收系统、注入管线、虹吸管等,采用切断连接、管塞、两侧堵塞、排空和加装盲板等措施。NFPA 326具有借鉴意义。
4 储罐气体检测
针对“储罐气体检测”,国内标准是原则性规定,例如Q/SY 165规定每次通风前和作业人员入罐前应进行油气浓度测试;作业期间应定时进行油气浓度检测,每8h内不少于2次。
NFPA 326规定以下情形应测试含氧量、易燃可燃蒸汽浓度,具有借鉴意义。
(1)进入或者再次进入储罐前;
(2)更改作业或者修理储罐前;
(3)热开孔、切割、焊接或者热开孔作业前和进行过程中;
(4)连续性或者周期性工作过程中,由专业技术人员决定;
(5)完成储罐清洗,认定清洗程序有效后;
5 储罐气体置换方式
针对“储罐气体置换方式”,国内标准采用空气通风,例如SY/T 6696规定利用检修孔高低差进行自然换气,若无法达到施工条件时,宜在侧壁检修孔上安装换气扇进行强制换气;Q/SY 165规定罐顶通风采用轴流引风机,罐底通风采用机械通风、间歇通风、自然通风、蒸汽驱除油气和充水驱除油气等。
除上述通风方式,NFPA 326规定了使用惰性气体、CO2、燃油和化学物质移除可燃性蒸汽的方式。利用惰性气体置换,以分散式引入储罐,钝化合格标准为氧气浓度低于8%或者低于支持燃烧最大含氧量50%。利用CO2置换,便携式CO2灭火器不可作为惰化气体源。利用燃油或者化学物质置换,应保证不会和储罐内易燃性物质发生反应。
6 储罐允许作业级别标识
针对“储罐允许作业级别标识”,国内标准侧重作业监护制度、办理作业票等。NFPA 326根据气体浓度测试、气体置换程度等,规定储罐允许作业级别并明确标示,分为以下等级:
(1)“自由进入”。储罐应满足氧气体积含量最少19.5%且不能超过23.5%;储罐内可燃气体浓度低于最低可燃下限10%。
(2)“禁止通行”。标识“禁止通行”表示任何人不可进入储罐。
(3)“限制通行”。标识“限制通行”表示在指定储罐进入和工作,应根据防护设备和时间适可而定。
(4)“热开孔工作许可”。储罐应满足以下几个条件:
①氧气体积含量等于或小于23.5%;
②开始热开孔工作之前,储罐内可燃气体浓度应低于最低可燃下限;
③热开孔工作过程中,如果可燃气体超过最低可燃下限10%,所有工作应停止,人员应立即离开储罐,持续通风直到低于最低可燃,应重新获取许可继续热开孔工作;
④热开孔工作压力下氧气浓度不高于23.5%或者可燃气体浓度高于可燃下限的10%。
(5)“允许有限热开孔工作”。储罐应满足以下条件:
①带有残渣或者保护性涂层(闪点82.2°C或更高)的储罐,涂层可清除,清除涂层后为允许为有限热开孔工作;
②验证残渣或者涂层闪点和有毒物质毒性,在热开孔工作和颁布进入许可前采取控制措施;
③热开孔工作性质和种类应受到限制,例如热开孔工作确切位置。
7 储罐清洗方式
针对“储罐清洗方式”,Q/SY 165规定了人工清洗、高压水清洗、金属洗涤剂清洗、热水清洗、蒸汽吹扫等方式。NFPA 326规定储罐清洗方式有:喷砂法、低压水淋法(三次漂洗法)、高压水爆破法(172kPa至275kPa)、高压蒸汽法、特殊清洗剂(溶解剂、脱脂剂、中和剂或乳化剂等)、物理清除(真空清扫、刮铲、擦除或吸收剂等)。
8 结论和建议
(1)拱顶罐采用人工清洗,浮顶罐采用人工清洗与机械清洗结合的方式,建议借鉴NFPA 326-2010先进性条款,制定管道行业唯一性的储罐清洗标准;
(2)NFPA 326-2010先进性体现在以下方面:储罐清洗作业前安全检查、储罐介质隔离措施、储罐气体检测和储罐允许作业级别标识;
(3)建议研究使用惰性气体、CO2、燃油和化学物质移除可燃蒸汽的适用性,以及喷砂法、低压水淋法、高压水爆破法、高压蒸汽法、特殊清洗剂、物理清除等储罐清洗方式的适用性。项目资金资助
项目名称:中国石油天然气与管道分公司2012年科技攻关项目——“输油管道泄漏水污染防控技术与标准研究”编号:2012D-4601-0504
(中国航油集团津京管道运输有限责任公司 蔡亮)
1 NFPA 326-2010简介
美国消防协会标准NFPA 326-2010《储油罐和容器的进入、清洗和维修安全防护标准》,该标准规定了储罐安全打开、进入和清洗易燃和可燃性液体操作程序,以及具有火灾、爆炸潜在危险的热开孔作业安全要求,适用于储存易燃可燃液体的常压储罐。限于篇幅,仅列出与国内标准关键性技术差异。
2 储罐清洗前安全检查
针对“储罐清洗前安全检查”,国内标准较为简略,例如Q/SY 165规定对油罐接地电阻、避雷针、安全附件进行检测;气体检测沿罐周方向,选择易于聚集油气的低洼部位。NFPA 326规定储罐清洗前危险因素辨识重点针对以下部位:储罐附件;二次密封的间隙空间;蒸气密封;底板;浮舱和管道支架,蒸气和残留物聚集区域,与罐区泵的电路,如存在潜在危险,应进行隔离、锁定和标识。NFPA 326更为具体明确。
3 储罐介质隔离措施
针对“储罐介质隔离措施”,国内标准采用盲板,国外标准隔离方式更为多样化,例如Q/SY 165规定与成品油罐相连的可燃介质系统,应用盲板隔离,不得关闭阀门替代。NFPA 326规定储罐打开前应与所有管道系统进行隔离,考虑存在多个通风口、蒸汽回收系统、注入管线、虹吸管等,采用切断连接、管塞、两侧堵塞、排空和加装盲板等措施。NFPA 326具有借鉴意义。
4 储罐气体检测
针对“储罐气体检测”,国内标准是原则性规定,例如Q/SY 165规定每次通风前和作业人员入罐前应进行油气浓度测试;作业期间应定时进行油气浓度检测,每8h内不少于2次。
NFPA 326规定以下情形应测试含氧量、易燃可燃蒸汽浓度,具有借鉴意义。
(1)进入或者再次进入储罐前;
(2)更改作业或者修理储罐前;
(3)热开孔、切割、焊接或者热开孔作业前和进行过程中;
(4)连续性或者周期性工作过程中,由专业技术人员决定;
(5)完成储罐清洗,认定清洗程序有效后;
5 储罐气体置换方式
针对“储罐气体置换方式”,国内标准采用空气通风,例如SY/T 6696规定利用检修孔高低差进行自然换气,若无法达到施工条件时,宜在侧壁检修孔上安装换气扇进行强制换气;Q/SY 165规定罐顶通风采用轴流引风机,罐底通风采用机械通风、间歇通风、自然通风、蒸汽驱除油气和充水驱除油气等。
除上述通风方式,NFPA 326规定了使用惰性气体、CO2、燃油和化学物质移除可燃性蒸汽的方式。利用惰性气体置换,以分散式引入储罐,钝化合格标准为氧气浓度低于8%或者低于支持燃烧最大含氧量50%。利用CO2置换,便携式CO2灭火器不可作为惰化气体源。利用燃油或者化学物质置换,应保证不会和储罐内易燃性物质发生反应。
6 储罐允许作业级别标识
针对“储罐允许作业级别标识”,国内标准侧重作业监护制度、办理作业票等。NFPA 326根据气体浓度测试、气体置换程度等,规定储罐允许作业级别并明确标示,分为以下等级:
(1)“自由进入”。储罐应满足氧气体积含量最少19.5%且不能超过23.5%;储罐内可燃气体浓度低于最低可燃下限10%。
(2)“禁止通行”。标识“禁止通行”表示任何人不可进入储罐。
(3)“限制通行”。标识“限制通行”表示在指定储罐进入和工作,应根据防护设备和时间适可而定。
(4)“热开孔工作许可”。储罐应满足以下几个条件:
①氧气体积含量等于或小于23.5%;
②开始热开孔工作之前,储罐内可燃气体浓度应低于最低可燃下限;
③热开孔工作过程中,如果可燃气体超过最低可燃下限10%,所有工作应停止,人员应立即离开储罐,持续通风直到低于最低可燃,应重新获取许可继续热开孔工作;
④热开孔工作压力下氧气浓度不高于23.5%或者可燃气体浓度高于可燃下限的10%。
(5)“允许有限热开孔工作”。储罐应满足以下条件:
①带有残渣或者保护性涂层(闪点82.2°C或更高)的储罐,涂层可清除,清除涂层后为允许为有限热开孔工作;
②验证残渣或者涂层闪点和有毒物质毒性,在热开孔工作和颁布进入许可前采取控制措施;
③热开孔工作性质和种类应受到限制,例如热开孔工作确切位置。
7 储罐清洗方式
针对“储罐清洗方式”,Q/SY 165规定了人工清洗、高压水清洗、金属洗涤剂清洗、热水清洗、蒸汽吹扫等方式。NFPA 326规定储罐清洗方式有:喷砂法、低压水淋法(三次漂洗法)、高压水爆破法(172kPa至275kPa)、高压蒸汽法、特殊清洗剂(溶解剂、脱脂剂、中和剂或乳化剂等)、物理清除(真空清扫、刮铲、擦除或吸收剂等)。
8 结论和建议
(1)拱顶罐采用人工清洗,浮顶罐采用人工清洗与机械清洗结合的方式,建议借鉴NFPA 326-2010先进性条款,制定管道行业唯一性的储罐清洗标准;
(2)NFPA 326-2010先进性体现在以下方面:储罐清洗作业前安全检查、储罐介质隔离措施、储罐气体检测和储罐允许作业级别标识;
(3)建议研究使用惰性气体、CO2、燃油和化学物质移除可燃蒸汽的适用性,以及喷砂法、低压水淋法、高压水爆破法、高压蒸汽法、特殊清洗剂、物理清除等储罐清洗方式的适用性。项目资金资助
项目名称:中国石油天然气与管道分公司2012年科技攻关项目——“输油管道泄漏水污染防控技术与标准研究”编号:2012D-4601-0504
(中国航油集团津京管道运输有限责任公司 蔡亮)